上向反井钻机扩孔钻头与导向钻头安装装置及方法与流程

本发明涉及一种上向反井钻机扩孔钻头与导向钻头安装装置及方法。

背景技术：

普通反井钻机只能钻通井，设备安装在井的上方，因此井上方是露天或可运输的巷道，具备安装设备的条件，所钻井的下方也必须要有运输巷道，具备运输扩孔刀头和钻渣等的条件。因此一旦遇到钻不通井，普通反井钻机就无法实现。上向反井钻机主要是针对矿石集中，厚度100～200米，从下方采掘的工作面，利用上向反井钻机从下向上钻盲井，然后在井内安装一定量的爆破物，将矿层爆破后矿石从井孔内落下运走。

与普通反井钻机相比从上向下导孔、然后从下向上扩孔的钻井工艺相比，上向反井钻机是完全不同的新设备，其钻进工艺是从下向上倒孔，然后扔从下向上扩孔，由于施工工艺的不同，导致两种设备结构和工作原理完全不同。上向反井钻机未设计扩孔刀头和导向钻头安装装置之前，安装刀具时先用机械手安装扩孔刀头，由于受到空间限制，异形接头只能通过人工安装。

技术实现要素：

本发明的目的之一是提供上向反井钻机扩孔钻头与导向钻头安装装置，能够有效代替人工作业，降低劳动强度。

一种上向反井钻机扩孔钻头与导向钻头安装装置，其特别之处在于：包括卡抓、接头连接器和连接套，该卡抓由两个对称的半圆环组成，该两个半圆环的一端铰接在一起，而该两个半圆环的另一端通过紧固件可拆卸连接；所述接头连接器包括小圆管，该小圆管顶端和底端分别与一个大圆管连接，其中该小圆管顶端的大圆管内壁为圆锥面而该小圆管底端的大圆管外壁为圆锥面；所述连接套包括连接管，该连接管的内壁和外壁均为圆锥面。

其中在连接管的一端设有环状凸台。

一种上向反井钻机扩孔钻头与导向钻头安装方法，其特别之处在于，包括如下步骤：

1)首先将异形接头大端与导向钻头组装在一起，再将卡抓卡紧在异形接头小端上；

2)将连接套安装在上向反井钻机的动力头上连接钻杆的锥螺纹孔中，将异形接头和导向钻头通过机械手安装在动力头上，将导向钻头上带锥螺纹的小端装入连接套中；

3)上向反井钻机的动力头上升并旋转，将卡抓上的方槽与上向反井钻机的U形插板对正，从而卡住异形接头；当动力头下降到底部，卸掉连接套，将接头连接器上带外锥面的一端装入上向反井钻机的扩孔刀头上的螺纹锥孔中；

4)将扩孔刀头通过机械手装在动力头上，将扩孔刀头下端的锥螺纹拧紧；动力头上升，接头连接器上端的内锥面与已经装上的异形接头下端的锥螺纹外圆贴紧；

5)上向反井钻机的U形插板从卡抓上的方槽中退出，然后动力头与扩孔刀头、异形接头、导孔钻头一起下降并旋转，异形接头上的方槽与上向反井钻机的U型插板对正，从而卡住异形接头；

6)动力头下降到底部，从扩孔刀头上取下接头连接器，拆下安装在异形接头上的卡抓；

7)动力头上升并旋转，从而将异形接头和导孔钻头拧紧在扩孔刀头上；

8)上向反井钻机的U形插板从异形接头的方槽中退出，扩孔刀头、异形接头和导孔钻头即安装在上向反井钻机上。

本发明提供了一种适用于矿山钻井的上向反井钻机扩孔刀头和导向钻头安装装置及安装方法。解决了受工作环境空间限制，上向反井钻机动力头行程小，导致扩孔刀头和导向钻头无法通过机械安装的问题，可以有效代替人工作业，降低劳动强度。本发明提供的上向反井钻机扩孔刀头和导向钻头安装装置及安装方法，具体是利用卡抓抬高U形插板固定的位置，加大异形接头和上向反井钻机动力头间的距离，足够安装扩孔刀头的空间，利用连接套将不同的锥螺纹连接在一体。通过接头连接器快速拆掉卡抓，并快速链接扩孔刀头和异形接头，实现扩孔刀头和导向钻头的快速安装。

附图说明

附图1为本发明的使用状态示意图；

附图2为本发明的使用状态示意图；

附图3为本发明中异形接头5的安装示意图；

附图4为本发明中扩孔刀头6的安装示意图；

附图5为本发明中接头连接器的结构示意图；

附图6为本发明中连接套的结构示意图。

具体实施方式

如图1、2、3、4、5和6所示，本发明提供了一种上向反井钻机扩孔刀头6和导向钻头安装装置及安装方法，包括卡抓1、接头连接器2和连接套3，该卡抓由两个对称的半圆环组成，该两个半圆环的一端铰接在一起，而该两个半圆环的另一端通过紧固件可拆卸连接；所述接头连接器2包括小圆管，该小圆管顶端和底端分别与一个大圆管连接，其中该小圆管顶端的大圆管内壁为圆锥面而该小圆管底端的大圆管外壁为圆锥面；所述连接套3包括连接管，该连接管的内壁和外壁均为圆锥面。另外在连接管的一端设有环状凸台。

下面结合附图来对本发明作进一步详细的说明。以下实施方式仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1、2所示，上向反井钻机扩孔刀头6和导向钻头安装装置由卡抓1、接头连接器2、连接套3三部分组成。

(1)在安装扩孔刀头6和导向钻头时，首先将连接扩孔刀头6和导向钻头的异形接头5和导向钻头组装在一体，再将由两半环组成的卡抓1卡紧在异形接头5小端；

(2)将连接套3安装在上向反井钻机动力头7连接钻杆的锥螺纹孔中，异形接头5和导向钻头通过机械手9装在动力头7上，导向钻头带锥螺纹的小端装入连接套3中；

(3)动力头7慢速上升并慢速旋转，卡抓1上的方槽与上向反井钻机的U形插板对正，卡住异形接头5；动力头7下降到底部，卸掉连接套3，将接头连接器2带外锥面的一端装入扩孔刀头6上的螺纹锥孔中；

(4)将扩孔刀头6通过机械手9装在动力头7上，扩孔刀头6下端的锥螺纹拧紧；动力头7上升，接头连接器2上端的内锥面与已装上的异形接头5下端的锥螺纹外圆贴紧；

(5)上向反井钻机的U形插板从卡抓1上的方槽中退出，然后动力头7与扩孔刀头6、异形接头5、导孔钻头4等慢速下降并旋转，异形接头5上的方槽与上向反井钻机的U型插板8对正，卡住异形接头5；

(6)动力头7下降到底部，从扩孔刀头6上取下接头连接器2；拆下安装在异形接头5上的卡抓1；

(7)动力头7慢速上升并慢速旋转，将异形接头5和导孔钻头4拧紧在扩孔刀头6上；

(8)上向反井钻机的U形插板从异形接头5的方槽中退出，扩孔刀头6和异形接头5以及导孔钻头4即安装在上向反井钻机上。